[发明专利]纤维增强六角蜂窝结构芯材的一体化成型模具及成型方法

权利要求书

1.一种纤维增强六角蜂窝结构芯材的一体化成型模具，其特征在于：所述成型模具包括下模具(1)、上模具(2)和若干条硅橡胶软膜组件(3)，下模具(1)和上模具(2)均为波纹型刚性模具，所述下模具(1)的上端面以及上模具(2)的下端面均呈连续梯形波纹状，每个硅橡胶软膜组件(3)由硅橡胶软膜(3-1)以及与硅橡胶软膜长度一致的下托片(3-2)、上托片(3-3)组成，每个硅橡胶软膜(3-1)的横截面形状为与下模具(1)、上模具(2)上的波纹形状相吻合的正六边形，下托片(3-2)、上托片(3-3)的横截面形状均为与硅橡胶软膜(3-1)形状相吻合的等腰梯形，且下托片(3-2)、上托片(3-3)的截面高度均小于硅橡胶软膜(3-1)的两个相对面之间的距离(H)的一半，下托片(3-2)、上托片(3-3)分别扣盖在每个硅橡胶软膜(3-1)的下端面及上端面上，使每个硅橡胶软膜(3-1)的上下四个棱角由上托片(3-3)、下托片(3-2)加固，硅橡胶软膜(3-1)位于下托片(3-2)、上托片(3-3)之间形成截面轮廓形状为正六边形的硅橡胶软膜组件(3)，若干个硅橡胶软膜组件(3)均布置于下模具(1)、上模具(2)之间，下模具(1)、上模具(2)正对设置且二者的梯形波相差一个波形设置。

2.根据权利要求1所述的纤维增强六角蜂窝结构芯材的一体化成型模具，其特征在于：下托片(3-2)、上托片(3-3)的截面高度为硅橡胶软膜(3-1)的两个相对面之间的距离H的四分之一。

3.根据权利要求1所述的纤维增强六角蜂窝结构芯材的一体化成型模具，其特征在于：所述下托片(3-2)、上托片(3-3)由铁片制成。

4.利用上述权利要求1、2或3所述的一体化成型模具的纤维增强六角蜂窝结构芯材的一体化成型方法，其特征在于：所述一体化成型方法的具体过程为：

步骤一：在下模具(1)的上端面上按照预设的角度[θ₁/θ₂/.../θ_n]随形铺设n层纤维增强预浸料，形成纤维增强六角蜂窝结构芯材的第一个连续梯形波纹状纤维复合预浸料板(4)；

步骤二：将多条硅橡胶软膜组件(3)放置于第一个连续梯形波纹状纤维复合预浸料板的凹槽中，使其恰好能够配合，每个硅橡胶软膜(3-1)的上下四个棱角由上托片(3-3)、下托片(3-2)加固以保证成型形状规则；

步骤三：在硅橡胶软膜组件(3)的上表面继续随形铺放与步骤一中相同层数和铺设角度的预浸料，然后重复步骤二和步骤三直至所需的尺寸；

步骤四：再次铺设纤维增强预浸料，最后将同样的波纹型刚性模具上模具(2)放置于预浸料表面的凹槽中，使其完全配合，形成一个组合体；

步骤五：将步骤四所形成的组合体的上下两端利用刚性夹具进行夹紧，利用硅橡胶软膜(3-1)自身弹性来传递夹具的夹紧力，使相邻两个连续梯形波纹状纤维复合预浸料板的梯形上底粘接在一起，并将所述组合体周围四边紧固，然后将所述组合体的温度从室温升到120℃～130℃保温至少2小时固化成型，待其重新冷却至室温后取出下模具(1)和上模具(2)，再将硅橡胶软膜组件(3)抽出，即得纤维复合材料蜂窝芯材。

5.根据权利要求4所述的纤维增强六角蜂窝结构芯材的一体化成型方法，其特征在于：在步骤五中，所述夹具的夹紧力为0.4Mpa-0.6Mpa。

6.根据权利要求4或5所述的纤维增强六角蜂窝结构芯材的一体化成型方法，其特征在于：在步骤五中，所述组合体的温度从室温升到125℃。